结构特征:具有共轭双键,构成其发色基团,这类化合物由8个异戊二烯单位组成,异戊二烯单位的连接方式是在分子 中心的左右两边对称。在食品中较重要的6种花色素:花葵素(天竺葵色素,pelargonidin)花青素(矢车菊色素,c yanidin)飞燕草色素(翠花素,delphinidin)芍药色素(peonidin)3′-甲花翠素(petuni dim)二甲花翠素(锦葵色素,malvidin)花色素苷按其所结合的糖分子数可分成许多种类:?单糖苷只含一个糖基, 几乎都连接在3碳位上。?二糖苷含二个糖分子,二个可以都在3碳位,或3和5碳位各有一个。?三糖苷的三个糖分子通常二个在3 碳位和一个在5碳位的,有时三个在3碳位上形成支链结构或直链结构。黄酮主要有芹菜素(apigenin)、樨草素(luteolin )。原花色素的基本结构单元是黄烷3-醇或黄烷3,4-二醇以4→8或4→6键形成的二聚物,但通常也有三聚物或高聚物。 原花青素的主要生物功能3类黄酮在食品中的重要性类黄酮具有抗氧化作用。柑桔类黄酮被称为生物黄酮,即维生素P。此外,柑桔类 黄酮还应用于室内除臭和消毒。?柚皮苷,橙皮苷在碱性条件下加氢开环,是高甜度的新型甜味剂。三原花色素(proant hocyanidins)原花色素是无色的,结构与花色素相似,在食品处理和加工过程中可转变成有颜色的物质。 主要存在于苹果、梨、柯拉果、可可豆、葡萄、莲、高梁、荔枝、沙枣、蔓越桔、山楂属浆果和其他果实中。黄烷-3,4-二醇 无色花色素原花青素的结构单元和水解机制花青素表儿茶素原花色素在无机酸存在下加热都可生成花色素具 有很强的抗氧化活性。抗癌清除自由基。抑菌及抗病毒作用。四.单宁(tannin)食品中单宁包括两种类型: 缩合单宁(原花色素)水解单宁(hydrolyzabletannins)相对分子质量为500~30 00的水溶性单宁可作为澄清剂。单宁使食品具有收敛性涩味,并产生酶促褐变反应。没食子酸(倍酸)(gallicac id)鞣花酸(ellagicacid)五甜菜色素(betalaines)主要特点:其颜色不受pH的 影响。包括甜菜色苷(betacyanin,红色)和甜菜黄质(betaxanthin,黄色)两种类型的化合物。 仅存在于10个科的种子植物中,含甜菜色素植物的颜色与含花色素苷类似。(1)甜菜色苷配基,R=-OH(2)甜菜色 苷(甜菜红素),R=-葡萄糖(3)苋菜红素,R=2′-葡糖醛酸-葡萄糖(4)异甜菜色苷配基,R=-OH(5)异甜菜色苷 (异甜菜红素),R=-葡萄糖(6)异苋菜红素,R=2′-葡糖醛酸-葡萄糖1结构甜菜色素的基本结构相同,存在 两个手性碳原子C-2和C-15,具有光学活性,结构中R和R′为氢原子或芳香取代基。色素的颜色是由于共振结构引起的。 R或R′不扩展共振,则此化合物呈黄色,称为甜菜黄素;R或R′扩展共振,则此化合物显红色,称为甜菜色苷。一般形式 甜菜色素的共振结构2影响其稳定性的因素?热和酸甜菜色素在pH4.0~5.0最稳定。?氧和光氧会加速色素 的褪色,抗氧化剂抗坏血酸和异抗坏血酸可增加甜菜苷的稳定性。光加速甜菜色苷降解,色素种类颜色来源溶解性 稳定性花色素苷150橙、红、蓝色植物水溶性对pH、金属敏感,热稳定性不好类黄酮1000 无色、黄色大多数植物水溶性对热十分稳定原花色素苷20无色植物水溶性对热较稳定单宁2 0无色、黄色植物水溶性对热稳定甜菜苷70黄、红植物水溶性热敏感醌200黄至棕黑 色植物、细菌、藻类水溶性对热稳定咕吨酮20黄植物水溶性对热稳定类胡萝卜素450无色 、黄、红植物、动物脂溶性对热稳定、易氧化叶绿素25绿、褐色植物有机溶剂对热敏感血红素色素 6红、褐色动物水溶性对热敏感核黄素1绿黄色植物水溶性对热和pH均稳定天然色 素的特性4.肉及肉制品的护色(1)采用低透气性材料、抽真空和加除氧剂。(2)高氧压护色(3)采用100%C O2条件,若配合使用除氧剂,效果更好。腌肉制品的护色一般采用避光、除氧。由于一些细菌活动产生的H2O 2可直接氧化?-亚甲基。B.由于细菌活动产生的H2S等硫化物, 在氧或H2O2存在下,可直接加在?-亚甲基上。C.由于MNO2过量引起。 5.肉色变绿血红素在强烈氧化后会变成绿色,反应发生在?-亚甲基上,绿色的形成有三种情况: 类胡萝卜素(carotenoids)是一类使动植物食品显现黄色和红色的脂溶性色素。绿叶中的三种主要类胡萝卜素 是叶黄素(lutein)、堇菜黄质(violaxanthin)和新黄质(neoxanthin)。第三节类胡萝卜素 Carotenoids岩藻黄质叶黄素(C40H5602)堇菜黄质(C40H56O4) 一结构类胡萝卜素包括:①纯碳氢化合物组成的共轭多烯(烃类胡萝卜素)②上述化合物的含氧衍生物(氧合叶黄素) ?-胡萝卜素番茄红素(Lycopene)和β-胡萝卜素(β-Carotene)的结构关系〔表示15-15′碳和C 5(异戊二烯)对称〕1烃类胡萝卜素(Carotenes)2含氧衍生物(Xanthophylls)(1)玉米黄素( zeaxanthin):3,3′-二羟基-?-胡萝卜素,存在于玉米、柑橘、蘑菇等中。(2)叶黄素(lutein):3, 3′-二羟基-?-胡萝卜素,存在于金盏花、绿叶中。(3)辣椒红素(capsanthin)及辣椒玉红素(capsorubin): 存在于红辣椒中。(4)柑橘黄素(reticulataxanthin):5,8-环氧-?-胡萝卜素,存在于柑橘皮和辣椒中。(5 )虾青素(astaxanthin):3,3′-二羟基-4,4′-二酮基-?-胡萝卜素,存在于虾、蟹、牡蛎等体内。新黄质 (C40H56O4)玉米黄素(C40H56O2)辣椒红(C40H5603)胭脂树素(C25H30O4)辣椒玉红素 α-胡萝卜素3其它类胡萝卜素也可与糖或蛋白质结合,或与脂肪酸以酯类的形式存在。类胡萝卜素与蛋白质结合不 仅可以保持色素稳定,而且可以改变颜色。类胡萝卜素还可通过糖苷键与还原糖结合。虾青素藏花酸二.类胡萝卜素的 性质所有类型的类胡萝卜素都系脂溶性化合物。具有适度的热稳定性。易发生氧化而褪色,亚硫酸盐或金属离子的存在将加速β-胡萝卜素的 氧化。热、酸或光的作用下很容易发生异构化。5.类胡萝卜素的颜色在黄色至红色范围,其检测波长一般在430nm~480nm。 6.许多试剂能与类胡萝卜作用产生光谱位移,因此可用于类胡萝卜素的鉴定。类胡萝卜素常与蛋白质结合,比游离态稳定。7.类胡萝卜素易被 组织中存在的许多酶体系特别是脂肪氧合酶迅速降解。8.某些类胡萝卜素可以作为一种单重态氧猝灭剂,这种作用与氧分压的大小有关。9 .类胡萝卜素可作为食品添加剂用于油脂食品的着色,作为食品添加剂使用无限量。三加工过程中的稳定性在一般加工和贮藏条件下 是相对稳定。加热或热灭菌会诱导顺/反异构化反应。第四节酚类色素Polyphen olPigments花色羊阳离子由苯并吡喃和苯环组成的2-苯基-苯并吡喃阳离子,A环、B环上都有羟基存在,花色苷颜色与A 环和B环的结构有关。花色羊阳离子花色(青)素(Anthocyans)结构花色素苷被认为是类黄酮的一种,只 有C6-C3-C6碳骨架结构。所有花色素苷都是花色羊(flavylium)阳离子基本结构的衍生物。食品中常见的 花青素物质光学吸收性质羟基取代基增多,蓝色加强甲氧基增多,红色加强花色素苷由配基(花色素)与一个或几个糖分子结合而成。 目前仅发现5种糖构成花色素苷分子的糖基部分,按其相对丰度大小依次为葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖和阿拉伯糖。2.影响花 色素苷稳定性的因素(1)结构分子中羟基数目增加则稳定性降低;甲基化程度提高则增加稳定性;糖基化也有利于 色素稳定。(2)酸度酸度的改变,花色素的结构改变,颜色随之改变。花青素-3-鼠李葡糖苷在pH0.7 1~4.02缓冲液中的吸收光谱,色素浓度为1.6×10-2g/L受pH变化的影响, 在pH0.71时为深红色,pH升高色素转变成蓝色醌式碱。C:查尔酮(无色)B:甲醇假碱(无色)AH+:花色羊 阳离子(红)A:醌型碱(蓝)+H+二甲花翠素-3-葡萄糖苷不同pH时的结构变化低pH值 时,以二甲花翠素-3-葡萄糖苷羊阳离子占优势;而在pH4~6主要为无色甲醇假碱结构;当溶液在pH6时呈现无色。蓝色醌式碱(A)质 子化生成红色花色羊阳离子(AH+),然后水解形成无色甲醇碱(B),甲醇假碱与无色查耳酮(C)处于平衡状态,可概略表示于下:(3 )光照及温度加热有利于生成查尔酮型,颜色褪去。花色素苷的热降解机制与花色素苷的种类和降解温度有关。光通常会 加速花色素的降解。(4)金属离子(5)氧和还原剂(6)水分活度(Aw)(7)糖及其降解产物(8)酶 (9)缩合反应二.类黄酮(Flavonoids)1.结构类黄酮的基本结构:2-苯基-苯并吡喃酮最重要的类黄酮化合物是黄酮(flavone)和黄酮醇(flavonol)的衍生物。黄酮(2-苯基苯并吡喃酮)黄酮醇黄酮醇常见的有莰非醇(kaempferol)、槲皮素(querein)等。槲皮素莰非醇樨草素(黄酮类)芹菜素(黄酮类)2.性质?类黄酮的羟基呈酸性,具有酸类化合物的通性。?类黄酮在碱性溶液中易开环生成查耳酮型结构而呈黄色、橙色或褐色。?类黄酮可与金属离子生成络合物。?类黄酮色素在空气中久置,易氧化生成褐色沉淀。 |
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